前言

目前，数据俨然成为继土地、劳动力、资本和技术之后的第五大生产要素，并被一致认为是构建现代信息、数字社会的关键基础。数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正推动生产方式、生活方式和治理方式的深刻变革，成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。数据与国家的经济运行、社会治理、公共服务、国防安全等方面密切相关，一些个人隐私信息、企业运营数据和国家关键数据的流出，可能会造成个人信息曝光、企业核心数据甚至国家重要机密信息的泄露，给国家和社会带来各种安全隐患。

数据中心作为大数据、云计算、人工智能等新一代信息通信技术的重要载体，已经成为数字时代的发展底座与重要驱动力，具有空前重要的战略地位。当前针对数据中心的网络攻击和数据窃取等威胁层出不穷，通过在物理世界和虚拟世界全面渗透，对各国的政治、经济、社会、国防和文化带来巨大的安全风险和挑战。人工智能技术与网络攻击手段的深度结合，催生新型安全威胁，对网络空间和数据安全的威胁进一步加深，给国家安全带来更加严峻的挑战。人工智能技术已成为数据中心实施安全防御的必备技术，从系统、网络、数据和业务4个层面多维度赋能数据中心安全。

本书在著者长期研究网络安全防御与数据安全保护的基础上，主要从网络和数据层面对数据中心安全防护进行系统性分析和总结，旨在为从事网络空间防御与数据防护技术方面的学术研究、人才培养提供一份兼具系统广度和技术深度的参考资料。全书共9章。第1章主要介绍数字经济的概念及涌现的新一代信息技术，重点阐述数据中心的定义、总体架构、组成元素和发展趋势。第2章简述数据中心的基础设施构成，并对关键的计算技术、存储技术和网络技术进行归纳、分析，给出数据中心的节能方案，并阐述数据中心虚拟化技术及操作系统的应用。第3章主要介绍数据中心常用的虚拟化网络架构，分别阐述数据中心网络架构的演变、网络虚拟化技术、SDN技术和SDN控制器，并对白盒交换机、POF和P4进行深入分析。第4章首先分析数据中心面临的安全威胁种类，然后分别对注入攻击、拒绝服务攻击、中间人攻击、APT攻击和供应链攻击等进行详细阐述；第5章主要介绍数据中心可采用的安全防护方法，涉及选址风险、中断风险、高能耗风险和机房安全运维风险等，并详细阐述数据安全备份技术、数据灾难恢复技术和数据安全迁移技术。第6章首先分析数据安全治理的应用背景和治理体系，然后对数据安全治理流程和治理方法进行详细分析，最后从政策层面对数据安全治理人员提出具体要求。第7章首先简述网络空间技术发展及所面临的挑战，然后对典型的被动和主动防御技术进行归纳和简析，重点阐述网络安全评估常用模型与网络攻防博弈模型。第8章阐述数据中心在人工智能时代面临的风险与挑战，简要介绍基于人工智能的安全防御体系，以及如何从网络安全和数据安全治理层面赋能数据中心安全。第9章主要阐述人工智能技术引发的网络安全技术变革，重点阐述拟态防御技术及其内生安全机制。

本书第1章、第4章和第6～8章由黄万伟编撰，第2章、第5章由王苏南编撰，第3章、第9章由张校辉编撰，全书由黄万伟负责统稿，袁博、李松、郑向雨、刘科见和梁世林等研究生参加了材料整理工作，田浩彬、邵成龙和张前程等研究生完成了文中图表的绘制。

在本书的出版过程中，得到了郑州轻工业大学、深圳职业技术大学和电子工业出版社的大力支持，在此表示衷心的感谢！

由于著者水平有限，加之网络防御与数据防护技术仍处于快速发展时期，书中难免存在遗漏和不足，恳请读者批评指正。